風力タービンの構造：関連する主要コンポーネントの分析
に フェリックス・トッド 2019年6月7日
風力エネルギーは、ますます野心的な製品と絶えず下がるコストが技術を大規模でより実現可能にするのに役立つので、世界中で増加しています
発電機、ブレード、タワー、ナセル、および風力タービンの4つの主要コンポーネント（クレジット：Bosox4duke）
風力エネルギーは、主要な再生可能エネルギー源の1つとして浮上しており、そのため、多数の主要なタービンコンポーネントを含む複雑な製造プロセスが満載です。
2017年末までに、クリーンエネルギー生成方式の世界的な容量は540ギガワット（GW）を超え、2006年から2016年までの10年間で400GW以上がオンラインになりました。
一方、世界の風力タービンの運用および保守市場規模は、2006年の21億ドル（17億ポンド）から2016年には137億ドル（108億ポンド）に増加し、年複利成長率（CAGR）は20％を超えました。
GlobalDataのシニアアナリストであるSubhaKrishnan氏は、次のように述べています。「世界の風力発電市場は、2012年から2017年にかけて大幅な成長を遂げ、風力発電の累積設備容量は2 0212年の284GWから2017年には546GWに増加しました。」
「洋上風力発電設備には大きな可能性があります。洋上風力発電は、ヨーロッパの7倍、米国の4倍のエネルギー需要を満たす可能性があると推定されています。
「革新的な技術、いくつかの国の目標における洋上風力政策のサポート、投資家の信頼の高まり、コスト削減のための大型タービンの導入と展開は、世界的な洋上風力開発の推進力の一部です。」
ここでは、風力タービンを機能させるために重要な部分を分解し、これまでの技術の最も野心的な反復を詳しく見ていきます。
風力タービンのさまざまなコンポーネントは何ですか？
風力タービンの建設に必要な最大8,000のサブコンポーネントは、金属の製造や鋳造から熱処理、機械加工、研削まで、無数の製造プロセスを伴います。
これらすべてが組み合わさって、20年の典型的な寿命と、1年間で750の米国の住宅に相当する電力を供給するのに十分な発電能力を備えた製品を作成します。
ただし、発電機、ナセル、タワー、ブレードの4つの部分が不可欠です。
発電器
最新の風力タービンで使用されている発電機は、電荷の差を利用して電圧の変化を生み出しました。これは、後続の電流の背後にある駆動力として機能します。
次に、この電流は配電のために電力線を通過し、タービンの関連グリッドに電力を供給します。
ナセル
ナセルは風力タービンの発電機を収容し、ほとんどの場合、ギア駆動または直接駆動のいずれかとして製造されます。
前者は150トンもの重いケースを構成でき、後者はギアトレインの配置を必要とせずに発電機を直接駆動するローターハブを構成します。
タワー
風力タービンタワーはさまざまな高さで製造されており、平均は約50m、最も高いものは200mを超えています。
それらは通常、耐紫外線性を提供するために亜鉛ベースの仕上げとエポキシおよびウレタン層でコーティングされています。
通常、平均重量は40トンを超え、タワーは風力タービンの総コストの10％以上を占めることがよくあります。
ローターブレード
風力タービンのブレードは、動作時に時速160マイルを超える速度に達する可能性があるため、堅牢な構造が必要です。
コンポーネントは主に木材、グラスファイバー、樹脂、カーボンで構成されていますが、完成すると100層以上の材料を収容できます。
世界最大の風力タービン：Haliade-X
米複合企業ゼネラル・エレクトリック（GE）は、現在$ 400メートルを開発して2021年に導入、（£315メートル）Haliade-Xは、世界最大の風力タービンの現在の記録保持者を矮星しますヴェスタス187メートルの巨大を。
この製品は12MWの容量を収容するように設定されており、海抜260メートルに達し、エッフェル塔よりも高くなります。各ブレードは、サッカー場よりも長く、107メートル伸びます。
GEのエンジニアリングおよび製品開発リーダーヴィンセントSchellingsは言った：「高容量の要因がするHaliade-Xが鈍感になり速度変動を巻くより良い予測可能性と、低風速でより多くの電力を生成する能力を意味し、そして任意のより多くの年間エネルギー生産をキャプチャすることができます他の洋上風力タービン。
「設置する機械と基礎が少なく、サイクルタイムの短縮と操作の簡素化に加えて、Haliade-Xは、風力発電所の耐用年数にわたってプロジェクト全体のコストを大幅に節約します。